环氧氯丙烷装置中馏出物深冷器泄漏失效原因分析.pdf

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LUN WEN GUANG CHA
环氧氯丙烷装置中馏出物
深冷器泄漏失效原因分析
杨晓明黄之军
南京宝色股份公司江苏南京211100)
摘要】某氯碱厂榴出物深冷器在使用过程中,管板与换热管焊接接头
腐蚀,设备泄漏失效。对馏出物深冷器失效问题进行调奁分析,找出该
设备泄滿失效的原因主要是TA2对于物料中含有的腐蚀介质没有良好的
耐腐蚀性能,引起焊接接头腐蚀,并就此提出四点建议。
关键词〕环氧氯丙烷馏出物深冷器腐蚀泄漏失效
1问题提出
有轻微腐蚀,部分管头焊缝腐蚀
较为严重,焊缝蓬松,呈蜂窝状,
某氯碱厂馏出物深冷器在欣多数已脱落,分布没有规律,极个
在使别管头焊余高基本腐蚀掉,如
用过程中,管板与换热管焊接接
图1所示。管板覆层表面有明显的
头腐蚀,设备泄漏失效。为此,对
馏出物深冷器腐蚀失效问题进行蝕坑,直径小,分布密集,呈蜂窝
调查分析,找出该设备失效的主
状,有明显的均匀腐蚀情况,如图
2所示
要原闪。
馏出物深冷器(或叫流出物急
管箱覆层和管板覆层的情况
冷器)是环氧氯丙烷装置中较重要基本一致,表面有较明显的均匀
腐蚀情况,如图阳3所示。
的换热设备,主要工况如表1。
2检查情况
失效原因分析
该台设备自投入运行,前后
3.1设备质量
不到一年,即泄漏失效,经现场实
该设备属于二类压力容器,
按照GB151-1999《管壳式换热器》
际观察,发现如下情况
管板上管头焊鏠总体完好,
及附录A,JB/T4745-2002《钛制焊
接容器》等相关标准进行设计、制
作者简介
造、检验和验收,并符合《压力容
器安全技术监察规程》规定,满足
杨晓明(1958一)压力容器审核工程师。现在南京宝色股份公司,HG20584-1998《钢制化工容器制造
从事压力容器设计工作
技术要求》要求。
20001百油他工设13
广务
表1馏出物深冷器工况
反应器,短时间(约3s)内进行反
介质
工作压カMPa进出口温度C材质
应,生成氯丙烯和氯化氢气体。精
「管程氯丙烯,反应产物
0.071
13.4/-10
壳程
R-22
0.102
0AR」制后得氯丙产品,同时副产D
盘管
烯
0.74
10-100cm18NDD混剂1、2一二氯内烯和1,3
二氯丙烯),氯化氢气体经水吸收
3mx6000am的TA2管,符合GB/后得到工业盐酸,反应方程式如
5?T3624标准规定,其尺寸公差符合下:
CBT3625标准要求。材料在进制造
CHCHCH+L->CH.CHCHI
厂时,都附有合格的质量证明书,C1+HC1
并符合检验要求
主要副反应有
(2)制造
CH2CHCH3+C12ー>CH
制造厂家在制造该台设备时 CHCICE,C
有过制造经历,制造工艺较成熟
CHCHCH,+CI-> CICH, CHCH
完备。换热管与管板的连接采用C1
强度焊+贴账,焊接采用手工钨极
其流程示意图见图4。
氟弧焊,焊接接头经100%PT檢測,
按JBT4730.5-2005评定,合格级别
(2)盐酸对设备的腐蚀
为「[级,且未发现任何缺陷。对壳
从工艺流程和反应不难看出,
程以25MPa水乐进行压力试验,検。物料甲会含有氯化氢或盐酸,氯
査所有管板与换热管接头焊缝,化氢极易吸水而形成盐酸。虽然
未发现任何泄漏和任何异常情况,物料中水份含量较低,但仍会和
试验合格。
氯化氢形成盐酸,使物料呈酸性。
图2
从材料、制造、检验等方面分
盐酸是还原性酸,钛对盐酸
析,该设备的质量是可靠的,可以只有中等程度的耐腐蚀能力。腐
排除因设备不合格而引起泄漏失效。蚀率随酸溶液的浓度和温度的升
高而逐渐増大。在浓度大于5%的
3.2工作介质的影晌
室温盐酸溶液中,耐腐蚀性不好
(1)生产1.艺
腐蚀后的表面失去金属光泽。
该氯碱厂采取內烯高温氯化
有关文献介绍,钛在含氯的
法米生产坏氧氯内烷,主要包括:有机介质中会发生缝隙腐蚀,当
丙烯高温氯化制氯丙烯,氯内烯设备存在缝隙和积滯区时,腐蚀
与次氯酸化合成二氯内醇,二氯情况会更严重。这是由于缝隙或
(1)材料
内醇皂化合成环氧氯丙烷3个反应积滞区内阴极反应消耗大量的氧,
管箱采用TA2/16MnDR复合单元。
造成贫氧,氧气浓度差极化的结
板,符合GB/I8547标准B2级规定,
馏出物深冷器就是用在丙烯果,造成缝隙内的钛发生阳极溶
管板采用TA2/16MnDⅢ复合板,符高温氯化制氯内烯环节中的设备,解,随着氯离子不断迁移到缝隙
合CB/I8547标准BO级规定,TA2板氯丙烯制取的主要工艺如下
中,三价钛离子发生水解反应生
材符合GB/3621-94标准规定,换
丙烯与氯气经干燥、预热后成氢离子,缝隙内的pH值进一步
热管选用标准尺寸为38mmx以4-5:1的比例混和进入高温氯化下降,使钛具备了活化的条件,钛
14「百油工设1200.02